Criptosporidiosis: una zoonosis emergente

Criptosporidiosis: una zoonosis emergente
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ISSN 0325-7541
Revista Argentina de Microbiología (2009) 41: 185-196
ACTUALIZACIÓN
Criptosporidiosis: una zoonosis emergente
V. F. DEL COCO1, 2, M. A. CÓRDOBA1, 2, J. A. BASUALDO1*
1
Cátedra de Microbiología y Parasitología, Facultad de Ciencias Médicas, Universidad Nacional de La Plata, 60 y 120,
La Plata (1900); 2Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires,
Calle 526 e/10 y 11, La Plata (1900), Argentina.
*Correspondencia. E-mail: [email protected]
RESUMEN
El género Cryptosporidium, responsable de la criptosporidiosis, abarca diversas especies. El ganado vacuno y el
hombre constituyen las principales fuentes de infección. Los brotes de criptosporidiosis están asociados al agua de
consumo, por ser el ooquiste –la forma infectante del parásito– resistente a los tratamientos convencionales de
potabilización. En individuos inmunocompetentes es causa de diarrea aguda, normalmente autolimitada. En pacientes inmunocomprometidos la enfermedad puede adquirir formas graves, potencialmente fatales. Las personas afectadas por el síndrome de inmunodeficiencia adquirida son particularmente propensas a padecer formas graves de
criptosporidiosis. En terneros, las infecciones por Cryptosporidium son consideradas un factor de morbimortalidad y
conducen a grandes pérdidas económicas. En los últimos años, el incremento del número de pacientes con distintas
causas de inmunosupresión ha aumentado la necesidad de encontrar un tratamiento efectivo para la infección por
Cryptosporidium. A pesar de los numerosos intentos de la industria farmacéutica de desarrollar un antiparasitario
efectivo, la infección gastrointestinal por Cryptosporidium y sus consecuencias clínicas continúan siendo un importante problema en materia de salud pública. En la presente actualización se analiza la taxonomía, la morfología, la
biología y el ciclo evolutivo de Cryptosporidium, así como también los aspectos clínicos, inmunológicos, diagnósticos
y epidemiológicos de la criptosporidiosis. Se discute el tratamiento y la profilaxis de esta afección y se sugieren
pautas tendientes a lograr un control más adecuado de esta parasitosis emergente.
Palabras clave: Cryptosporidium, taxonomía, ciclo evolutivo, clínica, diagnóstico, epidemiología
ABSTRACT
Cryptosporidiosis: an emerging zoonosis. The genus Cryptosporidium, responsible for producing cryptosporidiosis,
includes several species. Humans and livestock are the main sources of infection. Waterborne cryptosporidiosis
outbreaks are associated with drinking water. The infective parasite stage is the oocyst, which is resistant to conventional
potabilization treatments. In immunocompetent hosts it produces acute, self-limiting diarrhoea. In immunocompromised
people, it could develop severe, life-threatening pattern forms of the infection. People with AIDS are especially susceptible to these clinical forms. Cryptosporidium infections are also considered a major cause of morbimortality in
calves, which leads to important economic losses. In the last years, there has been an increase of patients suffering
from different causes of immunosuppression, and the need to find an effective therapy against Cryptosporidium has
become greater. In spite of the many attempts of the pharmaceutical industry to develop an effective antiparasitic
agent to treat cryptosporidiosis, this infection and its clinical consequences still constitute a major public health problem.
This article analizes the taxonomy, morphology, biology and life cycle of Cryptosporidium. Clinical, immunological,
epidemiological features and diagnosis of cryptosporidiosis are also included. Treatment and prevention of the infection
are discussed, and future tendencies are suggested for this emerging parasitic infection.
Key words: Cryptosporidium, taxonomy, life cycle, symptomatology, diagnosis, epidemiology
INTRODUCCIÓN
El género Cryptosporidium, constituido por diversas
especies, puede causar infección gastrointestinal en una
amplia variedad de mamíferos, incluido el hombre. Está
asociado a morbilidad y mortalidad significativas tanto
en países desarrollados como subdesarrollados (9). El
ooquiste, su estadio infectivo, se elimina en grandes cantidades con las heces del hospedador. Su resistencia a
condiciones adversas y a los tratamientos de potabilización del agua permiten su diseminación y persistencia
en el ambiente (73).
Cryptosporidium produce diarreas de intensidad y
duración variables en función de factores inherentes al
hospedador (edad, estado inmunológico) y al parásito
(dosis infectiva, fuente de infección, vida media de los
ooquistes) (74). En humanos inmunocompetentes se presenta un cuadro de diarrea acuosa y voluminosa con
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moco, sin sangre ni leucocitos, tras una semana de
incubación. También se han informado infecciones
asintomáticas (34). La duración del cuadro clínico es de
aproximadamente 12 días y la eliminación de ooquistes,
que suele ser intermitente, puede persistir aun en la etapa de convalecencia (14). En sujetos inmunocomprometidos, sobre todo en pacientes con síndrome de
inmunodeficiencia adquirida (SIDA), ocasiona cuadros
clínicos más graves y duraderos que en las personas
inmunológicamente sanas (55). Las manifestaciones clínicas dependerán básicamente del recuento de linfocitos
T CD4+/ mm3 (15). En estos pacientes se pueden presentar formas clínicas infrecuentes de criptosporidiosis
extraintestinal (27, 43, 56).
Los terneros menores de 30 días constituyen una de
las principales fuentes de contaminación ambiental con
ooquistes de Cryptosporidium parvum, la principal especie zoonótica del género (77). Este parásito ha emergido
como uno de los enteropatógenos más importantes asociados con diarrea neonatal bovina junto con rotavirus,
coronavirus, F5+ Escherichia coli y Salmonella spp. La
infección puede ser asintomática o cursar con cuadros
clínicos de variada intensidad que van desde la diarrea
difusa e intermitente hasta la diarrea acuosa profusa con
deshidratación concomitante (37).
Hasta el momento no existe quimioterapia totalmente
eficaz para la diarrea producida por Cryptosporidium (10).
A pesar de los numerosos intentos de la industria farmacéutica en desarrollar un antiparasitario efectivo contra
Cryptosporidium, la infección gastrointestinal y sus consecuencias clínicas continúan siendo un importante problema en materia de salud pública, sobre todo en los
países subdesarrollados.
TAXONOMÍA
El género Cryptosporidium pertenece al Phylum
Apicomplexa, clase Coccidia, orden Eucoccidiorida, familia Cryptosporidiidae (34).
A pesar de las similitudes en sus ciclos de vida, varias
características distinguen al género Cryptosporidium del
resto de los coccidios: relativa especificidad de hospedador, capacidad de autoinfección endógena, localización intracelular y extracitoplasmática en la célula hospedadora, y resistencia a la terapéutica antiparasitaria (74).
Además de las 17 especies incluidas en el género
(Tabla 1), alrededor de 40 genotipos de Cryptosporidium
han sido descritos en las últimas décadas (33).
De manera característica, este género presenta una
gran dificultad en la identificación de sus especies a par-
Tabla 1. Especies válidas de Cryptosporidium [Adaptado de Fayer, 2009 (35)]
Especie
Hospedador
Localización primaria
en el hospedador
Cryptosporidium muris
Mus musculus
Gástrica
Cryptosporidium parvum
Mus musculus
Intestinal
Cryptosporidium wrairi
Cavia porcellus
Intestinal
Cryptosporidium felis
Felis catis
Intestinal
Cryptosporidium andersoni
Bos taurus
Gástrica
Cryptosporidium canis
Canis familiaris
Intestinal
Cryptosporidium hominis
Homo sapiens
Intestinal
Cryptosporidium suis
Sus scrofa
Intestinal
Cryptosporidium bovis
Bos taurus
Desconocida
Cryptosporidium fayeri
Macropus rufus
Desconocida
Cryptosporidium ryanae
Bos taurus
Desconocida
Cryptosporidium macropodum
Macropus giganteus
Desconocida
Cryptosporidium molnari
Sparus auratus
Gástrica
Dicentrarchus labrax
Cryptosporidium scophthalmi
Scophthalmus maximus
Intestinal
Cryptosporidium serpentis
Elaphe guttata
Gástrica
Cryptosporidium waranii
Varanus prasinus
Gástrica
Cryptosporidium fragile
Duttaphynus melanostictus
Gástrica
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tir de la morfología del ooquiste, ya que las diferencias,
en algunos casos, son indetectables. En la actualidad se
recurre a la biología molecular para identificar especies
y genotipos (33).
Para determinar el rango de hospedadores para una
especie o un genotipo dado, es necesario obtener los
ooquistes a partir de un hospedador e inocularlos en otro
de una especie diferente. Si en este último hospedador
el parásito puede desarrollar su ciclo de vida y los
ooquistes excretados son genéticamente idénticos a
aquellos inoculados, se extiende el rango de hospedadores para esa especie de Cryptosporidium (33). Esto
permitió conocer que la mayor parte de las especies y
los genotipos demuestran adaptación, y no necesariamente especificidad de hospedador. Es común que se
produzca transmisión cruzada, sobre todo cuando los
animales comparten un mismo hábitat (77).
MORFOLOGÍA Y BIOLOGÍA
La forma infectiva y a la vez el único estado exógeno
de Cryptosporidium corresponde al ooquiste, elemento
de resistencia del parásito que permite la diseminación
de la infección. Éste es esférico u ovoide, mide entre 4,5
y 5,9 µm de diámetro y contiene en su interior 4 esporozoítos periféricos y un cuerpo residual central. El
ooquiste presenta una pared que puede ser fina o gruesa, lo cual se relaciona con diferentes vías de desarrollo
esporogónico y de infección. La pared está compuesta
por tres capas visibles al microscopio electrónico y presenta una línea de sutura por donde emergen los
esporozoítos (33). La capa externa, de 5 nm de espesor,
presenta abundante material filamentoso y glicoproteínas
ácidas; puede ser parcialmente eliminada por efecto del
hipoclorito de sodio. Está separada por 5 nm de distancia
de una capa central rígida y electrodensa, de 10 nm de
espesor, de composición lipídica y glicoproteica, lo que le
confiere propiedades de ácido-alcohol resistencia. La capa
interna, de composición glicoproteica, presenta 20 nm de
espesor. Ésta provee a la pared cierta rigidez y a la vez
elasticidad. Una característica única que distingue al género es la presencia de una línea de sutura en la pared
del ooquiste, la cual durante el desenquistamiento permite la salida de los esporozoítos (33, 64).
La pared del ooquiste, rica en uniones disulfuro, permite mantener la capacidad infectiva del parásito. Los
ooquistes mantienen su viabilidad a temperaturas entre
4 °C y 22 °C, y sobreviven a -20 °C. Temperaturas superiores pueden acelerar su tiempo de degradación, al igual
que los procesos de congelación rápida (11).
El cuerpo residual presenta elementos esenciales para
la supervivencia del parásito. En su interior se encuentran
una vacuola lipídica característica, inclusiones proteicas,
ribosomas, citomembranas y gránulos de amilopectina, los
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que proveen nutrición a los esporozoítos. La concentración de amilopectina ha servido como marcador indirecto
de la viabilidad, ya que a mayor tiempo y temperatura de
conservación, su concentración disminuye (64).
El esporozoíto es alargado, con forma de coma, con
el extremo apical afinado y el posterior redondeado. Los
microtúbulos, situados lateralmente por debajo de la
membrana plasmática unidos al anillo polar, recorren el
cuerpo del esporozoíto desde el ápice hacia su parte
media. Ellos permiten su desplazamiento y actúan durante el proceso de invasión (11).
En el extremo anterior del esporozoíto se presenta el
complejo apical, compuesto por organelas secretorias
(roptrias, micronemas, gránulos densos) y componentes
no vesiculares (conoide y microtúbulos subpeliculares).
Las roptrias y los micronemas le permiten al zoíto adherirse e invadir la célula hospedadora e inducirla a envolver al parásito en la vacuola parasitófora (8).
Las roptrias son organelas con forma de maza, cuyo
contenido se descarga durante la internalización del parásito. En C. parvum, una de sus roptrias se extiende
hacia el sitio de adhesión y colabora en la transformación de la membrana plasmática de la célula hospedadora
en vacuola parasitófora.
Los micronemas participan en el reconocimiento de la
célula hospedadora, la motilidad y la adherencia mediada por receptor. Existen varias clases de proteínas asociadas a los micronemas. La glicoproteína 900 (GP 900)
está presente en los micronemas, y en estadios invasivos
del parásito se sitúa en la superficie. Participa activamente
en el proceso de invasión.
Las proteínas adhesivas relacionadas con las
trombospondinas (TRAPs), se pueden hallar inclusive en
otros Apicomplexa. Estarían relacionadas con la motilidad,
adherencia e invasión del parásito.
Los gránulos densos presentan proteínas que se asocian con la vacuola parasitófora o con estructuras
vacuolares luego de su exocitosis.
En el extremo posterior del esporozoíto se sitúa el
núcleo, y próximo a él, se ubica una organela semejante
a una mitocondria (64).
Ciclo evolutivo
El ciclo evolutivo es monoxeno y similar al de otros
coccidios entéricos, con las fases de merogonia, gametogonia y esporogonia.
El sitio primario de infección de C. parvum y Cryptosporidium hominis es el intestino delgado. En ratones y
terneros, el íleon próximo a la unión ileocecal es el sitio
en el cual Cryptosporidium produce la infección. En animales y humanos con inmunodeficiencias graves, este
parásito también ha sido encontrado en sitios extraintestinales como vías biliares, hígado, vesícula biliar, páncreas
y pulmones (15). Otras especies como Cryptosporidium
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muris, Cryptosporidium andersoni y Cryptosporidium
serpentis se alojan en la mucosa gástrica, mientras que
Cryptosporidium baileyi afecta al aparato respiratorio y
la cloaca del hospedador.
Desenquistamiento
Una vez ingeridos los ooquistes por el hospedador
susceptible se produce el desenquistamiento, es decir, la apertura de la pared del ooquiste a lo largo de
una línea de sutura; esto permite que los cuatro
esporozoítos sean liberados para producir la invasión
(33). El desenquistamiento es un proceso que se cumple exclusivamente en parásitos metabólicamente activos y que involucra la acción de enzimas parasitarias
como la cisteín proteinasa, cuya función es degradar
moco, y en segundo lugar, la acción de enzimas intestinales (8, 65).
Los requerimientos necesarios para iniciar el
desenquistamiento incluyen cambios en la temperatura
y el pH, sales biliares y acción de proteasas. El contacto
directo entre los ooquistes y el ácido siálico presente en
la superficie de las células intestinales también constituye un estímulo para el desenquistamiento (18).
Invasión celular e internalización
El Phylum Apicomplexa se caracteriza por presentar
un sistema de invasión celular muy sofisticado (8).
Los esporozoítos liberados son móviles e invaden
activamente la célula hospedadora (81). El extremo anterior de cada esporozoíto se adhiere a través del
antígeno tipo circumsporozoíto (CSL) a un receptor presente en las microvellosidades intestinales. Del extremo
anterior del parásito surge una vacuola que se fusiona
con la membrana de la célula para formar una interfase
hospedador-parásito. El parásito queda contenido en una
vacuola denominada parasitófora, de ubicación intracelular pero extracitoplasmática (33).
Una organela única mencionada como organela de
alimentación o fijación se desarrolla entre el parásito y el
citoplasma de la célula. Allí el parásito crece y sufre una
reproducción asexual o fisión múltiple (merogonia) y origina el meronte tipo 1, con 8 merozoítos en su interior. El
estado de merozoíto es estructuralmente similar al del
esporozoíto. Luego de la ruptura del meronte, los
merozoítos liberados ingresan en una nueva célula
epitelial y desarrollan en su interior un meronte tipo 1
(con 8 merozoítos) o tipo 2 (con 4 merozoítos). Esto se
debe a que algunos merozoítos tipo 1 son capaces de
reciclarse indefinidamente con la producción continua de
merontes tipo 1.
Los merozoítos liberados por el meronte tipo 2
parasitan nuevas células y se diferencian en macrogamonte (femenino) y microgamonte (masculino). El
macrogamonte evoluciona a macrogameta inmóvil femenina uninucleada y permanece en el interior del enterocito.
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El microgamonte se multiplica por fisión múltiple y origina 16 microgametas móviles que abandonan la célula
parasitada en busca de la macrogameta.
Luego de la fecundación de la macrogameta se origina el huevo o cigoto, único estado diploide del ciclo, que
resultará en el ooquiste al adquirir la pared quística. Se
produce la esporogonia, en la cual el núcleo diploide sufre una meiosis reduccional y se forman cuatro células
haploides, los esporozoítos, que quedan contenidos dentro del ooquiste. Éste se libera finalmente del enterocito
y es eliminado al medio ambiente.
El 20% de los ooquistes producidos sufren una falla en
la formación de la pared y se denominan ooquistes de pared fina. Éstos liberan los esporozoítos en la luz intestinal y
pueden ingresar en nuevos enterocitos. Así, C. parvum y C.
hominis tienen 2 ciclos autoinfectivos: el reciclado continuo
de los merontes tipo 1, por un lado, y los esporozoítos derivados de los ooquistes de pared fina, por el otro.
El período de prepatencia (desde la ingesta de los
ooquistes hasta su aparición en la materia fecal) varía con el hospedador, la especie de Cryptosporidium
involucrada y la dosis infectiva. En terneros, se estableció un período de prepatencia de 2 a 7 días, mientras que en el humano tiene una duración de 4 a 22
días, según se trate de individuos inmunocompetentes
o inmunosuprimidos. El período de patencia (eliminación de ooquistes) tiene una duración de 1 a 12
días en terneros, y de entre 1 y 20 días en humanos (33).
INMUNOLOGÍA
Inmunidad innata
Ésta constituye un sensor primario en la detección
del parásito. Las células epiteliales son centinelas y responden a la infección mediante la producción de moléculas inflamatorias. Los receptores tipo Toll (TLR) de la
inmunidad innata, cuyos ligandos son componentes
bacterianos diversos, inducen la activación y migración
hacia el núcleo del factor de transcripción nuclear NFκB (33). Además de la liberación y secreción de
citoquinas proinfla-matorias, este factor induce la producción de moléculas que impiden la apoptosis de la
célula parasitada, a fin de que el parásito culmine su
ciclo evolutivo (18). El NF-κB promueve la expresión de
moléculas proinflamatorias tales como prostaglandinas
(PG) y quemoquinas. Este factor nuclear está
involucrado en la expresión de la enzima óxido nítrico
sintasa, presente en las células de la superficie y del
subepitelio intestinal y encargada de la producción de
óxido nítrico. Dicha sustancia, de conocida actividad
citotóxica, afecta la viabilidad de los esporozoítos de
Cryptosporidium in vitro (41). Se ha demostrado un aumento en el número de parásitos intracelulares al utilizar antagonistas de su acción (40).
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Por otro lado, la producción de PGE2 estimula la producción de mucina y regula la respuesta celular T. La β2
defensina, una sustancia que ayuda a proteger al epitelio
intestinal ante la invasión, también se ve aumentada en
este contexto, a diferencia de su homónima α1 defensina.
Durante el curso de la infección se producen las siguientes moléculas: interleuquina 8 (IL-8), oncogén relacionado con el crecimiento α (GRO α), quimiocina ligando 5
(CCL5 o RANTES), proteína quimiotáctica de monocitos1 (MCP-1) y proteína inflamatoria macrofágica- 2 α (MIP-2
α). Estas sustancias presentan función quimiotáctica. Diferentes tipos celulares (linfocitos T, células natural killer o
NK, células dendríticas, monocitos, neutrófilos, eosinófilos
y basófilos) serán atraídos hacia el sitio de infección según interacciones específicas entre dichas moléculas y sus
receptores. Las células que son reclutadas hacia el intestino en mayor cantidad son linfocitos, macrófagos y
neutrófilos, aunque estos últimos no tendrían una función
muy relevante en el control de Cryptosporidium spp. (53).
En cuanto al complemento, la manose binding lectin
(MBL) y el componente C4 se unirían a la superficie del
esporozoíto y bloquearían la adherencia del parásito a
las células epiteliales y activarían el complejo de ataque
de membrana (MAC).
Las células NK, activadas por células dendríticas y
macrófagos, presentan actividad antimicrobiana mediante
la lisis por citotoxicidad que desencadenan sobre las células infectadas y la producción de citoquinas proinflamatorias que estimulan mecanismos antimicrobianos de
otras células en el sitio de infección (53).
Una citoquina clave producida por los NK para el control de infecciones intracelulares es el interferón γ (IFN
γ). Este es un mediador crítico de las respuestas innatas
y adquiridas frente a la infección por Cryptosporidium (47,
53, 68). Algunos estudios recientes sugieren que el IFN
γ, inducido por el factor de necrosis tumoral α (TNF α),
actúa directamente estimulando al enterocito a generar
resistencia contra la infección (26).
Inmunidad específica
El control inmunológico de la infección por Cryptosporidium probablemente es dependiente de la inmunidad
Th1 y requiere interferón γ, células T α/β y, fundamentalmente, células T CD4+. Las células γ/δ y CD8+ parecen ser
irrelevantes en el control de la infección (30, 51, 52).
Las células T CD4+ son el principal componente de la
lámina propia. Constituyen la primera línea celular que
desciende en la infección por el VIH (60). Es sabido que
los pacientes con SIDA, cuyo recuento de células CD4+
se encuentra muy disminuido, padecen formas graves e
incluso letales de criptosporidiosis (51).
El número de células T aumenta considerablemente
con la presencia del parásito en el tracto intestinal. Estas
células inducen, a través de la secreción de diversas
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citoquinas proinflamatorias, profundas alteraciones estructurales de la mucosa, tales como atrofia vellositaria e
hiperplasia críptica.
Se ha informado un incremento en el número de
linfocitos T y B durante la infección. Las placas de Peyer
son sitios clave en el disparo de la respuesta inmune
adaptativa.
Existen células epiteliales especializadas denominadas células M, las cuales transportan antígenos particulados desde la luz intestinal al tejido linfoide, donde serán fagocitados por células dendríticas para ser presentados posteriormente a las células T.
Se han detectado Cryptosporidium spp. en los nódulos
linfáticos mesentéricos (NLM). Se cree que éstos también son sitios disparadores de la respuesta inmune
adaptativa (53).
En la infección por Cryptosporidium, la secreción de
quemoquinas por parte de las células epiteliales produce un gran reclutamiento de células T activadas hacia la
lámina propia provenientes de las placas de Peyer, vía
NLM y a través de la circulación.
En cuanto a la presencia de anticuerpos, si bien se
han hallado inmunoglobulinas específicas del tipo IgG,
IgM, IgA e IgE en pacientes infectados y convalecientes
(15), diversos estudios han demostrado que ratones con
depleción de células B pudieron resolver la infección
por Cryptosporidium . De todas maneras, la IgA
secretoria colaboraría en el control de la infección bloqueando la entrada de los estadios luminales del parásito (46).
FISIOPATOLOGÍA
Una vez producido el desenquistamiento en el tracto
gastrointestinal, los esporozoítos se liberan e inician la
adhesión y la invasión, eventos primarios críticos en la
patogénesis de la infección por Cryptosporidium (59).
Durante la interacción con el enterocito, las proteínas de
superficie del esporozoíto y las proteínas secretadas por
las organelas especializadas del complejo apical facilitan la
adhesión y la invasión, y estimulan la formación de la vacuola
parasitófora. Cryptosporidium ingresa por el sector apical
de la superficie epitelial intestinal y dentro de la célula
hospedadora se sitúa en la red de filamentos de actina y de
proteínas asociadas a ésta, como talina, ezrina, vinculina y
α-actinina (72). Luego estimula la polimerización y acumulación de actina en la interfase parásito-citoplasma de la
célula hospedadora, para que protruya la membrana
plasmática y se forme la vacuola parasitófora (15, 16, 31).
Ante la presencia de la vacuola parasitófora, las células regulan el aumento de su tamaño a través de la modificación de la permeabilidad de la membrana al agua y
a ciertos iones. Cryptosporidium recluta un cotransportador de Na+/glucosa y una acuoporina en el sitio de ad-
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hesión. Esto posibilita el ingreso de glucosa y agua a la
célula hospedadora, lo que permite lograr una mayor
protrusión de la membrana plasmática (17).
Los diferentes estadios parasitarios desplazan el borde de las microvellosidades y, eventualmente, llevan a
la pérdida de la superficie intestinal. Se reduce el tamaño de las vellosidades y aumentan de longitud las criptas intestinales por la aceleración de la división celular
a fin de compensar la muerte celular (39, 74). La
apoptosis celular secundaria a la infección constituye
un mecanismo defensivo de la mucosa, pero se conoce
que Cryptosporidium tiene la capacidad de inhibir la
muerte celular programada de las células parasitadas
(26). Entre las 6 y las 24 horas posinfección predomina
un efecto antiapoptótico; a las 24-48 horas posinfección
se hacen más evidentes las señales proapoptóticas, lo
cual permite que el parásito complete su ciclo de vida
(24-48 horas) antes de que la célula hospedadora entre
en apoptosis (60). Esto se ejecuta en función de la
interacción y regulación que se ejerza sobre la expresión de los genes que codifican proteínas proapoptóticas
como las caspasas 3/7 y la proteína Bcl-2, y la activación del mecanismo Fas/FasL (54). El efecto sobre la
apoptosis varía según el momento del período de invasión.
La combinación de las pérdidas del tamaño de las
vellosidades y del borde microvellositario disminuye la
absorción de fluidos, electrolitos y nutrientes, y conduce a la pérdida de enzimas digestivas de membrana,
lo cual contribuye a la malabsorción y la desnutrición
(74). Se ha descrito aumento de sacaridasas y disminución de lactasas en el epitelio intestinal. La
malabsorción y la alteración de la digestión producen
un sobrecrecimiento de la microflora intestinal, cambios en la presión osmótica e influjo de líquido hacia la
luz intestinal (42).
ANATOMÍA PATOLÓGICA
La gravedad de los cambios morfológicos se
correlaciona con el número de parásitos presentes en el
sitio de infección. Éstos se evidencian como macro y
microgamontes basófilos, de 4-5 µm de diámetro, adheridos a la superficie de las células intestinales formando
cadenetas (63). Los hallazgos histológicos de la mucosa
intestinal se asocian con una atrofia leve, moderada o
intensa de las vellosidades, que se presentan acortadas
y ensanchadas, hiperplasia y elongación de las criptas
intestinales e intensa apoptosis (71). En la lámina propia
se evidencia un infiltrado inflamatorio con predominio de
linfocitos, macrófagos y neutrófilos (46).
En inmunocomprometidos se produce infección crónica del intestino, con una profunda y gradual desorganización de la arquitectura que incluye desestructuración
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de la superficie epitelial, fibrosis, infiltrado celular y abscesos crípticos (74). La proteína tat de VIH-1, un péptido
soluble y biológicamente activo liberado por células T y
macrófagos infectados por el virus, incrementa la actividad apoptótica de C. parvum (15).
CLÍNICA
El cuadro clínico dependerá de características propias
del hospedador, tales como especie, edad y estado inmunológico, y de la especie parasitaria involucrada y la
dosis infectiva (11).
El signo clínico más común de la criptosporidiosis es
la diarrea, presente en el 92% de los casos (10), aunque
han sido informadas infecciones asintomáticas (34).
Luego de una semana de incubación, en el hospedador inmunocompetente se presenta un cuadro de diarrea acuosa y/o voluminosa con moco, sin sangre ni
leucocitos. Puede acompañarse de malestar abdominal,
anorexia, náuseas, pérdida de peso, vómitos, aumento
de la temperatura corporal y fatiga. La duración del cuadro clínico es de 9 a 15 días, y la eliminación de ooquistes,
a menudo intermitente, puede persistir aun en la etapa
de convalecencia (15).
En el inmunocomprometido, sobre todo en pacientes
VIH-SIDA, ocasiona cuadros más graves y prolongados
(56). El desarrollo de la infección intestinal por Cryptosporidium spp., las manifestaciones clínicas y la aparición de complicaciones extraintestinales dependerán del
recuento de linfocitos CD4+/mm3. Cuando este número
es superior a 200/mm3 la infección se autolimita; si este
valor se encuentra entre 50 y 100 células/mm3 puede
cronificarse e inclusive extenderse extraintestinalmente,
y cuando el número es inferior a 50 el curso de la enfermedad es fulminante (11). En pacientes con SIDA y diarrea por Cryptosporidium se ha descrito un promedio de
145 células/mm3, mientras que en pacientes con excreción asintomática de ooquistes, el recuento promedio de
células CD4+ fue de 312 células/mm3 (57).
En los pacientes con VIH/SIDA, la forma intestinal se
manifiesta con diarrea profusa y voluminosa, fiebre, pérdida de peso y vómitos (15). Se ha informado un caso de
criptosporidiosis apendicular, cuyo curso clínico fue un
cuadro clásico de apendicitis con resolución quirúrgica
(43). La ubicación extraintestinal más frecuente de
criptosporidiosis es en la vía biliar extrahepática, con
desarrollo de colecistitis aguda gangrenosa (10). También se han descrito casos de criptosporidiosis en la vía
biliar intrahepática, gástrica, esofágica, pancreática, respiratoria y en el oído medio (20, 28, 38, 44, 62, 82).
La sintomatología de la infección por Cryptosporidium
puede variar según la especie involucrada en la infección.
C. parvum suele ocasionar síntomas limitados al tracto
gastrointestinal, a diferencia de C. hominis, que puede
Criptosporidiosis: una zoonosis emergente
asociarse con manifestaciones extraintestinales como dolor articular, cefalea recurrente, debilidad y fatiga (17).
DIAGNÓSTICO
El diagnóstico de criptosporidiosis intestinal se efectúa mediante la búsqueda e identificación de ooquistes
en la materia fecal. Las muestras pueden remitirse frescas, preservadas en formalina al 10% u otros conservantes (75). Para la identificación de los ooquistes al microscopio óptico, suelen utilizarse las técnicas de coloración de Ziehl-Neelsen y Kinyoun modificadas. También
pueden emplearse tinciones para microscopía de fluorescencia (10). La utilización de métodos de concentración de materia fecal aumenta la sensibilidad del diagnóstico microscópico. A tal fin, distintos métodos de flotación y sedimentación pueden ser utilizados. Los métodos de sedimentación son los más usados en el diagnóstico parasitológico de rutina, y se considera a la técnica de Telemann modificada el método de elección. Sin
embargo, nuestro grupo de investigación ha estudiado la
recuperación de ooquistes lograda mediante las técnicas de Telemann modificada, agua-éter y tris-Tween 80.
De acuerdo con los resultados obtenidos, las tres técnicas pueden ser empleadas para concentrar ooquistes de
Cryptosporidium. Si bien los tres métodos presentaron
igual sensibilidad y especificidad diagnóstica, la técnica
de agua-éter demostró ser sencilla, de bajo costo y efectiva para recuperar ooquistes, particularmente si se requiere conservar la viabilidad de éstos con fines
epidemiológicos o experimentales (23).
Las pruebas directas de anticuerpos fluorescentes
(MeriFluor® de Meridian, Crypto IF de TechLab) son ampliamente utilizadas en muestras ambientales y de materia fecal, debido a su elevada sensibilidad (98,5-100%) y
especificidad (96 - 100%), aunque requieren del microscopio de fluorescencia (45).
Las tinciones fluorocrómicas con agentes como el 4´6diamidino-2-fenilindol (DAPI) y el ioduro de propidio (PI)
son sensibles pero complejas (11). Éstas permiten establecer la viabilidad de los ooquistes y los resultados que
se obtienen guardan una buena correlación con el
desenquistamiento in vitro. Nuestro grupo de trabajo estudió las condiciones básicas para inducir el máximo
desenquistamiento in vitro recreando el medio intestinal
en el cual se produce dicho proceso in vivo (66).
Otro método diagnóstico utilizado es la detección de
antígenos solubles de Cryptosporidium por ELISA, aunque su especificidad es relativa por presentar reacciones cruzadas con otros microorganismos. Los ensayos
inmunocromatográficos (ImmunoCard STAT® de Meridian
o ColorPAC® de Beckton Dickinson) son pruebas de diag-
191
nóstico rápido muy usadas, sencillas de realizar, con sensibilidad y especificidad elevadas (10, 45).
La reacción en cadena de la polimerasa (PCR) (29) y
el polimorfismo de la longitud de los fragmentos de restricción (RFLP) son útiles para diferenciar las especies y
los genotipos de Cryptosporidium (76). La técnica de PCR
en tiempo real está surgiendo como método determinante de la viabilidad parasitaria (11). La hibridación fluorescente in situ (FISH) emplea oligonucleótidos marcados
que detectan con elevada especificidad regiones blanco
dentro de secuencias de ADN o ARN. Actualmente, la
mayor parte de los ensayos FISH para la detección de
Cryptosporidium se basan en la hibridación de ARN, que
capta una región variable de la pequeña subunidad (SSU)
del ARN ribosomal nuclear comúnmente denominada
SSUrRNA. Este es un buen blanco para realizar FISH,
ya que dentro de la célula presenta un alto número de
copias. Además, detectaría exclusivamente ooquistes
viables, ya que las ARNasas degradan el ARN tras la
muerte celular (45).
Aunque las técnicas moleculares resultan útiles en la
epidemiología y en la taxonomía de Cryptosporidium,
probablemente no desplazarán a la microscopía o a los
ensayos inmunobiológicos en el diagnóstico de rutina de
la infección (10, 50).
EPIDEMIOLOGÍA
Las especies del género Cryptosporidium son de distribución cosmopolita. El principal mecanismo de infección es la ingestión de ooquistes esporulados por contacto directo o indirecto con el hospedador. Este género
presenta características epidemiológicas particulares: la
dosis infectiva es baja (1 a 10 ooquistes), los ooquistes
no requieren maduración exógena una vez eliminados,
presentan notable resistencia frente a condiciones adversas y se dispersan en el ambiente con la consecuente contaminación del agua destinada al consumo humano (7).
El género Cryptosporidium afecta a todas las especies de mamíferos, peces, reptiles y aves (33). Las especies de Cryptosporidium relacionadas con formas endémicas y epidémicas de la infección son C. hominis y C.
parvum. Estas especies son responsables del 90% de
los casos de criptosporidiosis en humanos (10).
C. parvum es considerada la especie con mayor potencial zoonótico del género, y los terneros no destetados
su principal reservorio (73, 84). La presencia de
Cryptosporidium spp. en la materia fecal de terneros ha
sido estudiada en distintos lugares del mundo. Se han
establecido prevalencias que oscilan entre 0,9% y 100%
(12, 13, 22, 67, 78, 80). Estos animales han sido identifi-
192
cados como agentes causales de brotes de criptosporidiosis transmitida por consumo de agua y alimentos
contaminados (10).
En Argentina, nuestro grupo de trabajo realizó el primer estudio sobre presencia de Cryptosporidium spp. en
terneros de hasta 30 días de vida, con diarrea o sin ella.
Los resultados obtenidos permitieron demostrar que dicho agente representa una de las causas de diarrea
neonatal bovina en nuestro país, con una prevalencia de
infección de 17%. En terneros de hasta 7 días se encontró una elevada intensidad de infección, lo cual indicaría
que ésta ocurre tempranamente en el período neonatal y
se asociaría con una gran contaminación del área con
ooquistes de Cryptosporidium. Desde el punto de vista
epidemiológico, estos animales representan una importante fuente de contaminación del agua y del suelo de la
región (24).
En Europa, C. parvum es la especie más vinculada a
criptosporidiosis en humanos, mientras que C. hominis
es prevalente en el norte de América y en algunos países de Sudamérica, África y Australia (10, 36, 58).
Otras especies zoonóticas como C. meleagridis, C.
muris, C. suis, C. felis, C. canis y los genotipos de ciervo,
mono, caballo, conejo y zorrino han desencadenado infección en humanos, generalmente asociada al contacto
directo con el hospedador (9, 69).
Trasmisión a través del agua
La contaminación del agua de bebida y recreacional
con ooquistes de Cryptosporidium representa la principal fuente de infección para el hombre (4).
En los últimos años, los brotes de Cryptosporidium
trasmitidos por el agua recreacional afectaron a más de
100 000 personas (32).
A nivel mundial, se han informado más de 45 brotes
de criptosporidiosis transmitidos por el agua en las últimas décadas, y los países más afectados fueron los Estados Unidos y el Reino Unido (10). Existen varios factores que contribuyen al desencadenamiento de brotes de
criptosporidiosis: la elevada contaminación de aguas
superficiales y subterráneas con ooquistes de Cryptosporidium, la notable resistencia de estos ooquistes frente al tratamiento con cloro y derivados, y la ineficacia de
los filtros utilizados en las plantas potabilizadoras (4).
El brote de criptosporidiosis ocurrido en el año 1993
en Milwaukee, Estados Unidos, ha sido reconocido como
uno de los brotes más importantes relacionados con el
consumo de agua contaminada. Éste afectó a 400 000
personas, entre las cuales se encontraban hospedadores
inmunocomprometidos que desencadenaron formas graves de la infección (49).
La presencia del parásito en aguas subterráneas de
abastecimiento poblacional y en aguas de superficie fue
constatada en la provincia de Santa Fe, Argentina, por
Abramovich et al. (1, 2). En la provincia de Buenos Aires,
Revista Argentina de Microbiología (2009) 41: 185-196
la contaminación del Río de la Plata por la descarga
cloacal de Berisso es de 1023 ooquistes/m3/hora, o sea,
un equivalente a 4 millones de ooquistes si se tiene en
cuenta el caudal por hora de la colectora, según datos
comunicados por De Luca et al. (25). En la red de distribución de agua potable de la ciudad de La Plata, provincia de Buenos Aires, Basualdo et al. (7) demostraron la
presencia de ooquistes de Cryptosporidium.
Trasmisión a través de alimentos contaminados
La implicancia de los alimentos en la transmisión de la
infección no es bien conocida. Se informó la presencia de
ooquistes de Cryptosporidium en vegetales frescos (48).
Prevalencia
La prevalencia estimada de Cryptosporidium spp. en
personas con diarrea es de 1% a 3% en países desarrollados, y de alrededor del 10% en países en vías de desarrollo. En niños con diarrea, se evidenció en el 7% de los casos en países desarrollados, mientras que la proporción
fue mayor del 12% en países en vías de desarrollo (15).
En los países en vías de desarrollo es difícil estimar la
prevalencia de criptosporidiosis, debido a que la infección no es de notificación obligatoria y los datos epidemiológicos existentes son escasos. En nuestro país no existen datos referidos a brotes de transmisión hídrica, y la
información sobre los casos clínicos sólo se obtiene a
través de los registros que llevan los hospitales y centros
de salud, los cuales no son representativos ya que el
nivel de subnotificación se considera alto.
En un trabajo realizado en el Hospital Nacional de
Clínicas de la ciudad de Córdoba, Argentina, se estudió
un total de 423 muestras de materia fecal diarreica provenientes de pacientes adultos inmunocompetentes. La
presencia de Cryptosporidium spp. fue detectada en el
1,65% de los pacientes (3).
Poblaciones de riesgo
En las últimas décadas, Cryptosporidium ha emergido
como consecuencia de la aparición del SIDA. Su asociación fue tan estrecha desde un principio que la
criptosporidiosis se transformó en una de las enfermedades marcadoras, incluso antes de que el VIH sea considerado como agente etiológico.
En presencia de alteraciones de la inmunidad, en particular de los linfocitos CD4+, Cryptosporidium puede generar afectación crónica e incluso la muerte del paciente. En estos individuos, las especies más prevalentes son
C. hominis (57%), seguido de C. parvum (23%), C.
meleagridis (11%) y C. felis (6%) (15). En los pacientes
con SIDA, la criptosporidiosis presenta una prevalencia
del 14% y 24% en países desarrollados y no desarrollados, respectivamente. Un estudio sobre parasitosis intestinales en pacientes con serología positiva para VIH
desarrollado en el Hospital de Clínicas de la Ciudad Au-
Criptosporidiosis: una zoonosis emergente
tónoma de Buenos Aires informó que Cryptosporidium
se encontraba en el 7,2% de los pacientes (55). En 45
pacientes que viven con VIH con síndrome diarreico, todos ellos asistidos en el hospital “Juan A. Fernández” de
la Ciudad Autónoma de Buenos Aires, se encontró un
24% de prevalencia de Cryptosporidium spp. en la materia fecal (61). Zdero et al. (86) estudiaron la presencia de
parásitos intestinales en la materia fecal de pacientes con
diagnóstico de SIDA, y hallaron una frecuencia de infección por Cryptosporidium de 11,11%. Por otro lado,
Velásquez et al. (79) encontraron que 14 de 84 pacientes con SIDA y diarrea crónica presentaban infección por
Cryptosporidium.
En cuanto a la población pediátrica con serología positiva para VIH, Barboni et al. (5) informaron una incidencia de infección intestinal por Cryptosporidium de 13,7%.
En algunos casos se pueden producir formas
extraintestinales de la infección. Corti et al. (21) demostraron la presencia de Cryptosporidium spp. en secreciones broncopulmonares de pacientes con enfermedad
VIH/SIDA avanzada.
Los niños también constituyen una población de riesgo. En países en vías de desarrollo, la infección es frecuente en menores de un año, lo cual posiblemente indique una alta frecuencia de exposición. En países como
Brasil, Uganda, Perú y Guinea, se ha identificado al género Cryptosporidium como uno de los principales agentes etiológicos de diarrea en niños menores de 2 años y
se considera que en esta población es una causa importante de bajo peso corporal. El impacto de la criptosporidiosis es, por tanto, mayor cuanto menor es la edad
de los pacientes afectados. En Argentina, Saredi y Baba
(70) detectaron infección intestinal por Cryptosporidium
spp. en el 3,8% de las muestras de materia fecal de 553
pacientes internados en el Hospital de Niños “Ricardo
Gutiérrez” de la Ciudad Autónoma de Buenos Aires, sobre un total de 972 muestras de materia fecal diarreica.
Por otro lado, Zdero et al. (85) detectaron un 7,6% de
heces positivas sobre un total de 210 muestras de heces
provenientes de niños con diarrea.
La población pediátrica de los países desarrollados
no suele verse afectada por la infección, aunque en niños menores de 2 años se comunican casos esporádicos de criptosporidiosis relacionados con la ausencia de
hábitos de higiene, propia de la edad (77).
Otros estados de inmunosupresión que predisponen
a la infección por Cryptosporidium se relacionan con ciertas neoplasias (leucemias, linfomas), desnutrición grave, deficiencia del ligando CD 40, trasplantes, quimio o
radioterapia y diabetes, entre otras causas. En los pacientes afectados por el síndrome de inmunodeficiencia
combinada grave, uno de los más comprometidos estados de inmunosupresión primaria, la asociación con
criptosporidiosis suele ser grave y desencadenar la muerte del paciente (43).
193
TRATAMIENTO
Se han llevado a cabo numerosos estudios para encontrar una quimioterapia específica contra Cryptosporidium. Si bien se han probado más de 200 drogas, tanto
in vivo como in vitro, ninguna resultó totalmente efectiva
en el tratamiento de la infección (74).
En los pacientes inmunocompetentes, en quienes la
infección se autolimita, la terapéutica de sostén con
rehidratación oral o intravenosa constituye el tratamiento
de elección (11).
Los individuos inmunodeprimidos son los más afectados por la ausencia de tratamiento específico, en particular los pacientes VIH/SIDA. En estos pacientes, la frecuencia y la sintomatología de la infección por Cryptosporidium disminuye al aplicar terapia antirretroviral activa, ya que aumenta el número de linfocitos CD4+. De
todas maneras, se conoce que existen pacientes que no
responden a este tratamiento.
Las medidas profilácticas son de gran importancia
en el control de la infección. Debido a que la transmisión se produce principalmente a través del contacto
directo y el consumo de agua contaminada, las medidas generales de higiene y el tratamiento del agua de
consumo constituyen las principales medidas de prevención (10).
CONCLUSIONES
En los últimos años, los conocimientos sobre aspectos biológicos, taxonómicos, fisiopatológicos y diagnósticos de Cryptosporidium han avanzado notoriamente. Sin
embargo, en los campos de la terapéutica y la profilaxis,
los intentos destinados al hallazgo de un agente quimioterápico efectivo contra el parásito han fracasado de
manera reiterada. Las consecuencias graves y potencialmente fatales de la infección, que suelen afectar a niños
y hospedadores inmunocomprometidos, motivan la necesidad de avanzar en aspectos vinculados con la prevención y el tratamiento de la criptosporidiosis. Por otro
lado, la ausencia de notificación obligatoria de los casos
subestima su ocurrencia real en los países subdesarrollados, en los que Cryptosporidium constituye un gran
problema para la salud pública. Los escasos y aislados
registros de criptosporidiosis existentes en nuestro país
motivan al desarrollo de estudios epidemiológicos sobre
esta parasitosis.
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Recibido: 05/05/09– Aceptado: 30/07/09